химический каталог




Высокомолекулярные соединения

Автор A.M.Шур

сохраняется некоторая «остаточная» деформация у\. Если за время цикла не успело развиться заметное вязкое течение, то остаточная деформация постепенно исчезает и первоначальные размеры и форма образца восстанавливаются. Для сшитых полимеров, где вязкое течение исключено, это происходит независимо от длительности цикла.

системах, где можно пренебречь вязким течением, степень отставания и, следовательно, форма и площадь гистерезисной петли зависят от соотношения между скоростью приложения нагрузки и скоростью развития деформации. Чем медленнее нагружается и разгружается образец по сравнению со скоростью деформации, тем больше сближаются величины у' и у", соответствующие одному и тому же напряжению'(рис. 97). При быстром нарастании и убывании напряжения, когда времени для развития деформации мало, ее значение будет также невелико, и поэтому полимер будет вести себя как более жесткий материал.

Таким образом, как при очень высоких скоростях изменения напряжения, так и при малых ветви гистерезисной петли расположатся сравнительно близко друг к другу, и площадь петли будет небольшой.[Повышение температуры, ускоряющее развитие деформации и сокращающее отставание деформации от напряжения, действует аналогично снижению скорости изменения напряжения. При понижении температуры деформация не успевает развиться, и картина будет примерно такой же, как при больших скоростях^

Следовательно^при низких и высоких температурах площадь гистерезисной петли мала. При промежуточных скоростях и температурах, когда деформация все же успевает развиться, но заметно отстает от напряжения, эта площадь приобретает максимальную величину^ Это сходство в действии температуры и скорости изменения напряжения характерно для всех релаксационных процессов и объясняется тем, что безразлично, каким образом достигается сближение скоростей изменения напряжения и развития деформации — путем снижения первой или за счет снижения второй,

По той же причине при периодически повторяющейся нагрузке (динамический режим) влияние повышения частоты эквивалентно эффекту снижения температуры. Например, при переходе от статического режима к частоте 100—1000 циклов в 1 мин резина с морозостойкостью —50°С может оказаться хрупкой уже при —20°С.

Величина гистерезисной петли равняется разнице между площадями ОМС и CMD (рис. 97), т. е. сумме интегралов

S« ( Му+ \ аагде ох — напряжение, при его возрастании; <гв — его значение при

убывании. Так как

l-ln Al yts* i ~ / '

с

где / и /0 — конечная и начальная длина образца, и то

J F dl Fdl Fdl

где V — объем образца.

Таким образом, каждый из приведенных интегралов дает работу деформации, отнесенную к единице объема (плотность работы). В то время как первый интеграл представляет собой работу растяжения, второй равняется работе, возвращенной при сокращении образца, и имеет поэтому отрицательный знак (при положительном значении напряжения происходит уменьшение деформации, т. е. dy — отрицательная величина).

Сумма интегралов, представляющая собой разность плотностей затраченной и возвращенной работы, дает количество энергии (на единицу объема), накопленной в образце вследствие проведения цикла растяжения и сокращения. Эта невозвращенная энергия может превращаться только в тепло, вызывающее нагревание полимера. Та часть механической энергии, которая при этом теряется в виде тепла, называется механическими потерями, которые тем больше, чем больше площадь гистерезисной петли. Подобные механические потери наблюдаются также при других релаксационных процессах.

Изучение зависимости величины площади гистерезисной петли от температуры и скорости приложения нагрузки позволяет судить о механических потерях и теплообразовании при деформации полимера в различных условиях.

В практике нередко встречаются периодически повторяющиеся силовые воздействия на полимеры. Например, при вращении колеса автомашины происходит многократная деформация и распрямление покрышек. Всякое периодическое воздействие может быть представлено как сумма синусоидальных процессов определенных частот и амплитуд. Поэтому мы рассмотрим только простейший случай, когда механическое напряжение меняется по закону синусоиды, т. е. когда

а=а0 sin (of,

, 2л

где t — время; а0 — амплитуда напряжения; <*> = — круговая частота (Т—период колебания напряжения).

Как показывает опыт, после небольшого числа колебаний деформация начинает меняться по аналогичному закону, но вследствие релаксационных процессов, приводящих к запаздыванию деформаРис. 98. Отставание деформации от напряжения при синусоидальном изменении его

ции, последняя отстает по фазе от напряжения. Если, например,

I = — , то напряжение

2 ~

2д Т

а~о0 sin cot =о0 sin — —=cr0 sin л;=0,

деформация же достигнет нуля несколько позже, через, врейЯ I+Mt где

to 2л;

и ф — угол сдвига фаз (рис. 98). На самом деле, когда о=0, то "у больше нуля:

% y=Yo sin{©* — Ф) = Уо sin (« —

страница 158
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Высокомолекулярные соединения" (7.26Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
стулья изо для офиса
Компания Ренессанс: лестница купить в москве - всегда надежно, оперативно и качественно!

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(29.04.2017)